CN213182770U - 指纹识别装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种指纹识别装置和电子设备，适用于具有显示屏的电子设备以实现屏下指纹检测，所述指纹识别装置包括：镜头，用于设置在所述显示屏的下方；成像芯片，设置在所述镜头的下方，用于接收经由所述显示屏上方的人体手指反射或透射的并穿过所述镜头组件的光信号，并根据所述光信号检测所述手指的指纹信息；其中，所述镜头和/或所述成像芯片的表面设置有光学薄膜，所述光学薄膜用于滤除从所述光信号传输至所述成像芯片的光学路径中的非目标波段的光信号。本申请实施例的指纹识别装置和电子设备，能够降低指纹识别的工艺复杂度，从而能够降低成本。

Description

指纹识别装置和电子设备
本实用新型要求于2018年7月6日提交中国专利局、申请号为PCT/CN2018/094791、发明名称为“屏下生物特征识别装置和电子设备”的PCT申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本实用新型中。
技术领域
本实用新型实施例涉及屏下指纹识别领域，并且更具体地，涉及一种指纹识别装置和电子设备。
背景技术
目前智能手机及平板电脑的快速普及，普通消费者对指纹的需求越来越多，体验质量要求也越来越高，其中对指纹识别方案要求也更加多样化，要求更加符合人机工程，为用户提供方便、快捷、安全的使用体验，屏下光学指纹识别模组可以很好实现这一功能；屏下光学指纹模组为了提高光学性能都会用到滤光片，滤光片可以透过目标波段的光又能阻止非目标波段的光，消除非目标波段对光学指纹模组进行光学成像的干扰，现有的滤光片一般是采用玻璃基材，在玻璃基材的上下表面通过真空镀膜，用镀膜的干涉或反射原理形成可以透过目标波段的光又可以阻止非目标波段的光通过的特殊光通路，这种光通路可以配合光学镜头消除非目标波段光信号的干扰，提高镜头成像性能；不过这种玻璃基材的滤光片的缺点是制作工艺复杂，成本很高。
实用新型内容
提供了一种指纹识别装置和电子设备，能够降低指纹识别的工艺复杂度，从而能够降低成本。
第一方面，提供了一种指纹识别装置，适用于具有显示屏的电子设备以实现屏下指纹检测，所述指纹识别装置包括：镜头，用于设置在所述显示屏的下方；成像芯片，设置在所述镜头的下方，用于接收经由所述显示屏上方的人体手指反射或透射的并穿过所述镜头组件的光信号，并根据所述光信号检测所述手指的指纹信息；其中，所述镜头和/或所述成像芯片的表面设置有光学薄膜，所述光学薄膜用于滤除从所述光信号传输至所述成像芯片的光学路径中的非目标波段的光信号。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜设置于所述镜头的下表面。
在一种可能的实现方式中，所述镜头包括多层光学镜片，所述光学薄膜设置于所述多个光学镜片中至少一层光学镜片的表面。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜设置于所述成像芯片的上表面。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜完全覆盖所述成像芯片的上表面。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜至少覆盖所述成像芯片的感光区域。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜用于滤除所述光学路径中的红外光信号。
在一种可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：
镜筒，用于固定将所述镜头固定在所述显示屏的下方。
在一种可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：
模组支架，用于将所述镜筒固定在所述显示屏的下方。
在一种可能的实现方式中，所述镜筒和所述模组支架为一体式结构。
在一种可能的实现方式中，所述指纹识别装置还包括：
柔性电路板，用于固定所述成像芯片。
在一种可能的实现方式中，所述柔性电路板通过点胶固定在所述模组支架上。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜通过蒸镀工艺或溅射工艺设置于所述镜头和/或所述成像芯片的表面。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜与所述镜头一体封装。
在一种可能的实现方式中，所述光学薄膜与所述成像芯片一体封装。
第二方面，提供了一种电子设备，包括显示屏和第一方面或其任一种可能的实现方式中所述的指纹识别装置，所述指纹识别装置设置于所述显示屏的下方。
基于上述技术方案，可以通过利用成像镜头的光学镜片材质可以同样光学镀膜的特性，将原来玻璃基材上下表面的复合光学镀膜直接做到成像镜头镜片的表面；或者将原来基于玻璃基材的光学滤光片简化，将玻璃基材上的光学镀膜移植到成像芯片的上表面，通过光学镀膜的组合工艺，直接实现既能透过目标波段的光又可以阻止非目标波段的光的功能膜材，从而实现降低工艺难度，降低成本的目的。
附图说明
图1是本申请可以适用的移动终端的平面示意图。
图2是图1所示的移动终端的部分剖面示意图。
图3是现有的指纹识别装置的示意性结构图。
图4是本申请实施例提供的指纹识别装置的示意性结构图。
图5是本申请实施例提供的指纹识别装置的另一示意性结构图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请实施例的技术方案可以应用于各种电子设备。
例如，智能手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(Automated Teller Machine，ATM)等其他电子设备。但本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例的技术方案可以用于生物特征识别技术。其中，生物特征识别技术包括但不限于指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、人脸识别以及活体识别等识别技术。为了便于说明，下文以指纹识别技术为例进行说明。
本申请实施例的技术方案可以用于屏下指纹识别技术和屏内指纹识别技术。
屏下指纹识别技术是指将指纹识别模组安装在显示屏下方，从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。具体地，指纹识别模组使用从电子设备的显示组件的顶面返回的光来进行指纹感应和其他感应操作。这种返回的光携带与显示组件的顶面接触或者接近的物体(例如手指)的信息，位于显示组件下方的指纹识别模组通过采集和检测这种返回的光以实现屏下指纹识别。其中，指纹识别模组的设计可以为通过恰当地配置用于采集和检测返回的光的光学元件来实现期望的光学成像，从而检测出所述手指的指纹信息。
相应的，屏内(In-display)指纹识别技术是指将指纹识别模组或者部分指纹识别模组安装在显示屏内部，从而实现在显示屏的显示区域内进行指纹识别操作，不需要在电子设备正面除显示区域外的区域设置指纹采集区域。
图1和图2示出了屏下指纹识别技术可以适用的电子设备100的示意图，其中图1为电子设备100的正面示意图，图2为图1所示的电子设备100的部分剖面结构示意图。
如图1和图2所示，电子设备100可以包括显示屏120和指纹识别模组140。
显示屏120可以为自发光显示屏，其采用具有自发光的显示单元作为显示像素。比如显示屏120可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。在其他可替代实施例中，显示屏120也可以为液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或者其他被动发光显示屏，本申请实施例对此不做限制。
此外，显示屏120还可以具体为触控显示屏，其不仅可以进行画面显示，还可以检测用户的触摸或者按压操作，从而为用户提供一个人机交互界面。比如，在一种实施例中，电子设备100可以包括触摸传感器，所述触摸传感器可以具体为触控面板(Touch Panel,TP)，其可以设置在所述显示屏120表面，也可以部分集成或者整体集成到所述显示屏120内部，从而形成所述触控显示屏。
指纹识别模组140可以为光学指纹识别模组，比如包括光学指纹传感器。
具体来说，指纹识别模组140可以包括具有光学感应阵列的传感器芯片(后面也称为光学指纹传感器)。其中，光学感应阵列包括多个光学感应单元，每个光学感应单元可以具体包括光探测器或者光电传感器。或者说，指纹识别模组140可以包括光探测器(Photodetector)阵列(或称为光电探测器阵列、光电传感器阵列)，其包括多个呈阵列式分布的光探测器。
如图1所示，指纹识别模组140可以设置在所述显示屏120的下方的局部区域，从而使得指纹识别模组140的指纹采集区域(或检测区域)130至少部分位于所述显示屏120的显示区域102内。
当然，在其他可替代实施例中，指纹识别模组140也可以设置在其他位置，比如显示屏120的侧面或者电子设备100的边缘非透光区域。这种情况下，可以通过光路设计将显示屏120的至少部分显示区域的光信号导引到指纹识别模组140，从而使得所述指纹采集区域130实际上位于所述显示屏120的显示区域内。
在本申请的一些实施例中，指纹识别模组140可以仅包括一个传感器芯片，此时指纹识别模组140的指纹采集区域130的面积较小且位置固定，因此用户在进行指纹输入时需要将手指按压到所述指纹采集区域130的特定位置，否则指纹识别模组140可能无法采集到指纹图像而造成用户体验不佳。
在本申请的另一些实施例中，指纹识别模组140可以具体包括多个传感器芯片；所述多个传感器芯片可以通过拼接方式并排设置在所述显示屏120的下方，且所述多个传感器芯片的感应区域共同构成所述指纹识别模组140的指纹采集区域130。也即是说，所述指纹识别模组140的指纹采集区域130可以包括多个子区域，每个子区域分别对应于其中一个传感器芯片的感应区域，从而将所述光学指纹模组130的指纹采集区域130可以扩展到所述显示屏的下半部分的主要区域，即扩展到手指惯常按压区域，从而实现盲按式指纹输入操作。可替代地，当所述传感器芯片数量足够时，所述指纹检测区域130还可以扩展到半个显示区域甚至整个显示区域，从而实现半屏或者全屏指纹检测。
应理解，本申请实施例对所述多个传感器芯片的具体形式不做限定。
例如，所述多个传感器芯片可以分别是独立封装的传感器芯片，也可以是封装在同一个芯片封装体内的多个芯片(Die)。
又例如，还可以通过半导体工艺在同一个芯片的不同区域上制作形成所述多个传感器芯片。
如图2所示，指纹识别模组140的光学感应阵列的所在区域或者光感应范围对应所述指纹识别模组140的指纹采集区域130。其中，指纹识别模组140的指纹采集区域130可以等于或不等于指纹识别模组140的光学感应阵列的所在区域的面积或者光感应范围，本申请实施例对此不做具体限定。
例如，通过光线准直的光路设计，指纹识别模组140的指纹采集区域130可以设计成与所述指纹识别模组140的感应阵列的面积基本一致。
又例如，通过微距镜头进行汇聚光线的光路设计或者反射光线的光路设计，可以使得所述指纹识别模组140的指纹采集区域130的面积大于所述指纹识别模组140感应阵列的面积。
以指纹识别模组140的光路设计采用光学镜头的光路设计为例，所述光学镜头可以包括光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的广角微距透镜组，其用于将从手指反射回来的反射光汇聚到其下方的传感器芯片的感应阵列，以使得所述感应阵列可以基于所述反射光进行成像，从而得到所述手指的指纹图像。
所述光学透镜层在所述透镜单元的光路中还可以形成有针孔或者微孔光阑，比如，在所述透镜单元的光路中可以形成有一个或者多个遮光片，其中至少一个遮光片可以在所述透镜单元的光轴或者光学中心区域形成有透光微孔，所述透光微孔可以作为上述针孔或者微孔光阑。所述针孔或者微孔光阑可以配合所述光学透镜层和/或所述光学透镜层上方的其他光学膜层，扩大指纹识别模组140的视场，以提高所述指纹识别模组140的指纹成像效果。
进一步地，当指纹识别模组140包括多个传感器芯片时，可以为每一个传感器芯片配置一个光学镜头进行指纹成像，或者为多个传感器芯片配置一个光学镜头来实现光线汇聚和指纹成像。甚至于，当一个传感器芯片具有两个感应阵列(Dual Array)或多个感应阵列(Multi-Array)时，也可以为这个传感器芯片配置两个或多个光学镜头配合所述两个感应阵列或多个感应阵列进行光学成像，从而减小成像距离并增强成像效果。
应当理解，上述光路引导结构的几种实现方案可以单独使用也可以结合使用，比如，可以在所述准直器层或者所述光学透镜层下方进一步设置微透镜层。当然，在所述准直器层或者所述光学透镜层与所述微透镜层结合使用时，其具体叠层结构或者光路可能需要按照实际需要进行调整。
指纹识别模组140可以用于采集用户的指纹信息(比如指纹图像信息)。
以显示屏120采用OLED显示屏为例，显示屏120可以采用具有自发光显示单元的显示屏，比如有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏或者微型发光二极管(Micro-LED)显示屏。指纹识别模组140可以利用OLED显示屏的位于指纹采集区域130的显示单元(即OLED光源)来作为光学指纹检测的激励光源。
当手指触摸、按压或者接近(为便于描述，在本申请中统称为按压)在指纹采集区域130时，显示屏120向指纹采集区域130上方的手指发出一束光，这一束光在手指的表面发生反射形成反射光或者经过手指的内部散射后而形成散射光，在相关专利申请中，为便于描述，上述反射光和散射光统称为反射光。由于指纹的嵴(ridge)与峪(vally)对于光的反射能力不同，因此，来自指纹嵴的反射光和来自指纹峪的发生过具有不同的光强，反射光经过显示屏120后，被指纹识别模组140中的传感器芯片所接收并转换为相应的电信号，即指纹检测信号；基于所述指纹检测信号便可以获得指纹图像数据，并且可以进一步进行指纹匹配验证，从而在所述电子设备100实现光学指纹识别功能。
由此可见，用户需要对电子设备100进行指纹解锁或者其他指纹验证的时候，只需要将手指按压在位于显示屏120的指纹采集区域130，便可以实现指纹特征的输入操作。由于指纹特征的采集可以在显示屏120的显示区域102的内部实现，采用上述结构的电子设备100无需其正面专门预留空间来设置指纹按键(比如Home键)，因而可以采用全面屏方案。因此，所述显示屏120的显示区域102可以基本扩展到所述电子设备100的整个正面。
当然，在其他替代方案中，指纹识别模组140也可以采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测识别的光信号。在这种情况下，指纹识别模组140不仅可以适用于如OLED显示屏等自发光显示屏，还可以适用于非自发光显示屏，比如液晶显示屏或者其他的被动发光显示屏。
以应用在具有背光模组和液晶面板的液晶显示屏为例，为支持液晶显示屏的屏下指纹检测，电子设备100的光学指纹系统还可以包括用于光学指纹检测的激励光源，所述激励光源可以具体为红外光源或者特定波长非可见光的光源，其可以设置在所述液晶显示屏的背光模组下方或者设置在电子设备100的保护盖板下方的边缘区域，而指纹识别模组140可以设置液晶面板或者保护盖板的边缘区域下方并通过光路引导以使得指纹检测光可以到达所述指纹识别模组140；或者，指纹识别模组140也可以设置在所述背光模组下方，且所述背光模组通过对扩散片、增亮片、反射片等膜层进行开孔或者其他光学设计以允许指纹检测光穿过液晶面板和背光模组并到达指纹识别模组140。当采用所述指纹识别模组140采用内置光源或者外置光源来提供用于进行指纹检测的光信号时，其检测原理可以相同。
如图1所示，电子设备100还可以包括保护盖板110。
盖板110可以具体为透明盖板，比如玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其位于显示屏120的上方并覆盖所述电子设备100的正面，且盖板110表面还可以设置有保护层。因此，本申请实施例中，所谓的手指按压显示屏120实际上可以是指手指按压在显示屏120上方的盖板110或者覆盖所述盖板110的保护层表面。
如图1所示，指纹识别模组140的下方还可以设置有电路板150，比如软性印制电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)。
指纹识别模组140可以通过焊盘焊接到电路板150，并通过电路板150实现与其他外围电路或者电子设备100的其他元件的电性互连和信号传输。比如，指纹识别模组140可以通过电路板150接收电子设备100的处理单元的控制信号，并且还可以通过电路板150将来自指纹识别模组140的指纹检测信号输出给电子设备100的处理单元或者控制单元等。
可选地，该指纹识别模组140还可以包括滤光片，用于滤除穿透手指的环境光。例如，该滤光片既可以透过可见光，又可以阻止红外光，使得可见光能够到达指纹识别模组140中的传感器芯片。
具体地，该滤光片可以设置在光路结构的上方。所述显示屏120发出的光线在所述显示屏120上方的待检测手指表面发生反射，从手指反射回来的反射光经所述光路结构进行光学准直或者汇聚之后，进一步经过滤光片的滤波后被所述传感器芯片接收，所述传感器芯片可以进一步对接收到的该反射光进行检测，从而获取到所述手指的指纹图像以实现指纹识别。
应当理解，上述指纹识别模组140仅是一种示例性的结构，在具体实现上，该滤光片的位置并不局限在所述光路结构的下方；比如，在一种替代实施例中，该滤光片也可以设置在所述光路结构和所述显示屏120之间，即位于所述光路结构的上方；或者，所述指纹识别模组140可以包括两层滤光片，二者分别设置在所述光路结构的上方和下方。在其他替代实施例中，该滤光片也可以集成到所述光路结构内部，甚至也可以省略掉，本申请对此不做限制。
现有的滤光片一般采用玻璃基材，即在玻璃基材的上下表面通过真空镀膜，用镀膜的干涉或反射原理形成可以透过目标波段的光又可以阻止非目标波段通过的特殊光通路，这种光通路可以配合光学镜头消除非目标波段的光信号干扰，提高镜头成像性能，不过这种玻璃基材的滤光片的缺点是制作工艺复杂，成本较高。
图3示出了现有的一种屏下光学指纹识别装置的示意图。如图3所示，指纹识别装置用模组支架210作为载体将镜筒220固定到模组支架210上，将镜头230固定到镜筒220里，由玻璃基材270、下层光学镀膜260、上层光学镀膜280组合成的红外滤光片10，通过点胶固定到镜筒220中，将成像芯片(也就是指纹传感器)250固定到由FPC 240和补强钢片290组合形成的载体上，再把FPC 240和补强钢片290通过点胶固定到模组支架210上，就形成了完整的光学指纹识别装置200，由镜头230和红外滤光片10组合形成特殊光通路，外部光学信息经过这个通路之后被成像芯片250识别，从而实现指纹识别功能。
如图3可知，现有的红外滤光片是单独在玻璃基材上进行光学镀膜形成的，将其应用到指纹识别装置中不仅会影响指纹识别装置的厚度，而且该红外滤光片的工艺复杂，导致指纹识别装置的成本较高。
因此，本申请实施例提出了一种将光学薄膜采用蒸镀等类似工艺移植到现有指纹识别装置中包括的其他光学器件上，例如，光学结构，或者成像芯片。
可选地，在本申请实施例中，该光学结构不仅可以包括图3所示的镜头，也就是上文提到的微距镜头。该光学结构还可以是在半导体硅片或者其他基材(比如硅氧化物或氮化物)制作而成的光路调制器或者光路准直器，其具有多个光路调制单元或者准直单元，具体地，所述光路调制单元或者准直单元可以具体为具有高深宽比的通孔，因此所述多个准直单元或者透镜单元可以构成通孔阵列。在从手指反射回来的反射光中，入射到所述光路调制单元或者准直单元的光线可以穿过并被其下方的光学感应阵列接收，每一个光学感应单元基本上能够接收到其上方的通孔导引过来的指纹纹路的反射光，从而所述感应阵列便可以检测出手指的指纹图像。
在其他可替代的实施例中，该光学结构还可以是光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个光学透镜单元，比如一个或多个非球面型微透镜组成的透镜组。从手指反射回来的反射光经所述光学透镜单元进行光路准直或者汇聚之后，并被其下方的光学感应单元接收，据此，所述感应阵列可以检测出手指的指纹图像。
为了方便描述，本文是以将光学薄膜通过工艺方案移植到镜头为例进行描述的，但本申请实施例并不限于此。
可选地，本申请实施例所实现的滤光效果不仅可以过滤红外光，还可以过滤紫外光、甚至可以过滤可见光等波段。换句话说，可以实现阻止红外光允许可见光通过、阻止可见光允许红外光通过、阻止紫外光允许可见光等等组合光线波段选择功能。总之，本申请实施例中的光学薄膜可以滤除一切非目标波段的光信号，而透过目标波段的光信号从而到达指纹传感器来进行指纹识别。
下面将结合图4和图5详细描述本申请实施例的两种技术方案。
图4示出了本申请实施例提供的一种指纹识别装置的示意图。该指纹识别装置可以适用于具有显示屏的电子设备以实现屏下指纹检测。如图4所示，该指纹识别装置可以包括：
镜头330，用于设置在所述显示屏的下方；
成像芯片350，设置在所述镜头330的下方，用于接收经由所述显示屏上方的人体手指反射或透射的并穿过所述镜头组件的光信号，并根据所述光信号检测所述手指的指纹信息；
其中，所述镜头330的表面设置有光学薄膜360，所述光学薄膜用于滤除从所述光信号传输至所述成像芯片的光学路径中的非目标波段的光信号。
可选地，所述光学薄膜可以通过蒸镀或溅射的工艺设置于所述镜头的表面，使得光学薄膜和镜头可以一体封装。其中，蒸镀又可以称为真空蒸镀或真空镀膜。
可选地，所述光学薄膜可以设置在镜头的下表面和/或上表面。将光学薄膜设置于镜头的下表面能够更有利于光学成像。
可选地，所述镜头还可以由多层镜片组合形成的。例如，所述镜头可以是1P、2P、3P或者4P等多种组合镜片组。其中，P前面的数字代表镜片数量，P代表塑料。例如，2P代表镜头是由2片塑料镜片构成的。例如，如图4所示，所述镜头包括P1、P2和P3。可替代地，该镜头也可以是由玻璃镜片构成的，或者是玻璃镜片和塑料镜片组合构成的。例如，所述镜头可以是1G2P等组合镜片组。表示该镜头是由1片玻璃镜片，2片塑料镜片构成的。镜片越多，成像效果会更出色，成本也会越高。并且玻璃镜片的效果比塑料镜片的成像效果更好，但价钱也相对较高。可以综合考虑成本和成像效果来选择镜片的组合。当所述镜头由多层镜片组合时，所述光学薄膜可以设置于所述任一镜片的上表面或下表面。可选地，该光学薄膜可以设置在所述镜头中包括的多个表面。
可选地，所述指纹识别装置还包括：镜筒320，具有光学薄膜360的镜头330固定在所述镜筒320里，从而形成了镜头组件。
可选地，所述指纹识别装置还包括：模组支架310，可以将所述镜头组件装配到模组支架310上。其中，该模组支架可以是独立于电子设备的，属于指纹识别装置中的部件，该模组支架也可以是属于电子设备的部件，例如，该模组支架可以是电子设备的中框。
可选地，在本申请实施例中，所述模组支架310和所述镜筒320可以是一体式结构，即是固定焦距模组方案；或者所述模组支架310和所述镜筒320也可以是分体调焦结构，即镜筒可以上下活动，调节镜头焦距以实现最佳性能。
可选地，所述指纹识别装置还可以包括：柔性印制电路板FPC 340。
可选地，所述指纹识别装置还可以包括补强钢片370，所述成像芯片350可以固定在由FPC 340和补强钢片370组成的载体上，而所述FPC 340和补强钢片370可以通过点胶固定到模组支架310上。
由具有光学薄膜360的镜头330可以形成特殊光通路，外部光学信息经过这个光通路后被成像芯片350识别，从而可以实现指纹识别的重要功能。
图5示出了本申请实施例提供的一种指纹识别装置的示意图。该指纹识别装置可以适用于具有显示屏的电子设备以实现屏下指纹检测。如图5所示，该指纹识别装置可以包括：
镜头430，用于设置在所述显示屏的下方；
成像芯片450，设置在所述镜头430的下方，用于接收经由所述显示屏上方的人体手指反射或透射的并穿过所述镜头组件的光信号，并根据所述光信号检测所述手指的指纹信息；
其中，所述成像芯片450的表面设置有光学薄膜460，所述光学薄膜用于滤除从所述光信号传输至所述成像芯片的光学路径中的非目标波段的光信号。
可选地，所述光学薄膜可以通过蒸镀或溅射的工艺设置于所述成像芯片的表面，使得所述光学薄膜和成像芯片可以一体封装。其中，蒸镀又可以称为真空蒸镀或真空镀膜。
可选地，所述光学薄膜可以完全覆盖所述成像芯片的上表面，该结构工艺简单，易实现。可替代地，所述光学薄膜可以局部覆盖所述成像芯片的上表面，例如，可以只覆盖成像芯片的感应区域。
可选地，所述镜头还可以由多层镜片组合形成的。例如，所述镜头可以是1P、2P、3P或者4P等多种组合镜片组。其中，P前面的数字代表镜片数量，P代表塑料。例如，2P代表镜头是由2片塑料镜片构成的。例如，如图5所示，所述镜头包括P1、P2和P3。可替代地，该镜头也可以是由玻璃镜片构成的，或者是玻璃镜片和塑料镜片组合构成的。例如，所述镜头可以是1G2P等组合镜片组。表示该镜头是由1片玻璃镜片，2片塑料镜片构成的。镜片越多，成像效果会更出色，成本也会越高。并且玻璃镜片的效果比塑料镜片的成像效果更好，但价钱也相对较高。可以综合考虑成本和成像效果来选择镜片的组合。
可选地，所述指纹识别装置还包括：镜筒420，所述镜头430可以固定在所述镜筒320里，从而形成了镜头组件。
可选地，所述指纹识别装置还包括：模组支架410，可以将所述镜头组件装配到模组支架410上。其中，该模组支架可以是独立于电子设备的，属于指纹识别装置中的部件，该模组支架也可以是属于电子设备的部件，例如，该模组支架可以是电子设备的中框。
可选地，在本申请实施例中，所述模组支架410和所述镜筒420可以是一体式结构，即是固定焦距模组方案；或者所述模组支架410和所述镜筒420也可以是分体调焦结构，即镜筒可以上下活动，调节镜头焦距以实现最佳性能。
可选地，所述指纹识别装置还可以包括：柔性印制电路板FPC 440。
可选地，所述指纹识别装置还可以包括补强钢片470，所述成像芯片450可以固定在由FPC 440和补强钢片470组成的载体上，而所述FPC 440和补强钢片470可以通过点胶固定到模组支架410上。
由具有光学薄膜460的镜头430可以形成特殊光通路，外部光学信息经过这个光通路后被成像芯片450识别，从而可以实现指纹识别的重要功能。
因此，本申请实施例提供的指纹识别装置，可以通过利用成像镜头的光学镜片材质可以同样光学镀膜的特性，将原来玻璃基材上下表面的复合光学镀膜直接做到成像镜头镜片的表面；或者将原来基于玻璃基材的光学滤光片简化，将玻璃基材上的光学镀膜移植到成像芯片的上表面，通过光学镀膜的组合工艺，直接实现既能透过目标波段的光又可以阻止非目标波段的光的功能膜材，从而实现降低工艺难度，降低成本的目的。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述各种实施例中的指纹识别装置和显示屏，该指纹识别装置可以位于显示屏的下方。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及电路，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电路、支路和单元，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的支路是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到一个支路，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种指纹识别装置，适用于具有显示屏的电子设备以实现屏下指纹检测，其特征在于，所述指纹识别装置包括：
镜头组件，包括镜筒以及设置在所述镜筒内部的光学镜头，用于设置在所述显示屏的下方，以接收在所述显示屏上方的人体手指形成的指纹检测光；
传感器芯片，设置在所述镜头组件的下方，所述传感器芯片包括光学感应阵列，所述光学感应阵列用于接收穿过所述镜头组件的指纹检测光并将其转换为电信号，以检测所述手指的指纹信息；
光学薄膜，形成在所述光学镜头的表面，用于在所述指纹检测光传输至所述传感器芯片的光学路径中滤除非目标波段的光信号；
其中，所述光学镜头包括广角微距透镜组，所述广角微距透镜组包括多个层叠设置的光学镜片，所述光学薄膜通过镀膜方式形成在所述广角微距透镜组的最下层光学镜片的底面，并且所述光学薄膜与所述光学镜头一体收容在所述镜筒内部，其中所述光学薄膜与所述传感器芯片相对设置，并至少覆盖所述传感器芯片的感光区域。
2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述光学薄膜用于滤除所述光学路径中的红外光信号，并将目标波段的光信号透射到所述传感器芯片。
3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括模组支架，用于将所述镜筒与其内部的光学镜头固定在所述显示屏的下方。
4.根据权利要求3所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括柔性印制电路板，所述传感器芯片安装到所述柔性印制电路板的表面，并通过所述柔性印制电路板与外围电路进行电性互连和信号传输。
5.根据权利要求4所述的指纹识别装置，其特征在于，所述模组支架和所述柔性印制电路板通过点胶进行相互固定并形成一个空腔，所述传感器芯片位于所述空腔内部。
6.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述模组支架和所述镜筒为一体式结构。
7.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述模组支架和所述镜筒为分离式调焦结构，其中所述镜筒可相对于所述模组支架进行上下活动以调节所述光学镜头的焦距。
8.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置具有多个传感器芯片，所述多个传感器芯片通过拼接方式并排设置在所述显示屏的下方，且所述多个传感器芯片的感应区域共同构成所述指纹识别装置的指纹采集区域。
9.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述显示屏具有自发光显示单元的自发光显示屏，所述指纹检测光为所述显示屏的部分自发光显示单元发出的光信号照射到所述显示屏上方的手指并发生反射或者散射而形成并且携带有所述手指的指纹信息的光信号。
10.一种电子设备，其特征在于，包括显示屏和如权利要求1至9中任一项所述的指纹识别装置，所述指纹识别装置设置于所述显示屏的下方以实现屏下光学指纹检测。
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